在化學課堂教學中實施探究性教學的思索

1、在化學課堂教學中實施探究性教學的思索    在化學課堂教學中實施探究性教學的思索武漢市第三初級中學 430050 周勝利新化學課程標準將科學探究作為一種重要的學習方式，重視和強調學生自主的、開放的探究學習。這是本次課程改革的一個重要特征，它打破了原有的課程提體框架，重新注入新的課程觀念，構件新的課程標準，按照新的課程標準和課程設計理念，在理科課程中大力倡導探究性學習。由于科學探究的突出地位和作用，如何在化學課堂教學中實施探究性學習成為當前課程改革實踐中的一個主要課題。許多化學教師在教學中努力地嘗試。筆者想就在課堂上實施探究性學習談幾點想法。一、明確探究性

2、學習的目的所謂探究性學習是由學生在學習和社會生活情景中發(fā)現問題、選擇課題、設計方案，通過自主性探究、收集和處理信息，研究和討論，求得問題的解決，從而體驗和了解科學探索過程，養(yǎng)成自主探究、創(chuàng)新的意識和習慣，形成和提高創(chuàng)新能力，構建知識積累和豐富直接經驗的活動過程。探究性學習的目的是什么？是僅僅向學生灌輸所謂的探究學習的方式，還是真正提高學生的觀察、思維、分析的能力乃至創(chuàng)新能力？筆者在許多教師的課堂上看到的是我們的教師似乎更在意凸現出探究性活動的基本環(huán)節(jié)。即提出問題、猜想假設、設計實驗方案、探究實驗、解釋與結論、表達交流，并力求在課堂上將上述環(huán)節(jié)體現得面面俱到，但卻忽視了學生思維上的活動。有時給人

3、的感覺是在解決問題時硬套上以上的六大環(huán)節(jié)，使探究性活動流于形式。筆者認為化學課程標準中將科學探究作為課程改革的突破口，根本的目的是在于改變過去那種學生被動接受的學習方式，激發(fā)學生的學習興趣，讓他們學會科學探究的方式固然重要，但更重要的應當是開啟他們頭腦中的思維活動，培養(yǎng)和樹立其提出問題的質疑精神。許多學生在長期以來的管束式教育下，已經養(yǎng)成了思維的惰性，往往在學習上缺乏主動質疑的精神，在課堂上不敢于，不善于甚至懶于提出問題，提出自己的假設和猜想，而情愿等待著老師去講授，等待著老師去揭曉答案，指出方向，或者按照老師制定的實驗方案去做實驗，僅僅成為了一個操作者，成為教師操縱的一個傀儡，卻沒有真正投入

4、自己的思維去思考我在干什么？怎么做？為什么這樣做？因此在這種情況下經常出現學生實驗做完了，學生卻不清楚這次實驗的目的是什么？有些操作的意圖是什么？不這樣做的后果會是什么？等等問題。所以我認為在課堂上實施探究性教學應當首先把目標鎖定為激活學生思維，培養(yǎng)其主動思考，善于發(fā)現問題，勇于質疑的意識層面。只有這種主動積極地思維意識的覺醒，才能支配學生主動地投入到探究活動的其他環(huán)節(jié)中，才能在探究活動中由細致觀察而發(fā)現問題，因主動思考尋求尋求問題的方法。二、關于探究的形式如前所述，既然探究活動的目的是為了激活學生思維，提高學生發(fā)現問題，解決問題的能力，那么只要是能達到上述目的的形式都是可取的，而不一定要在一

5、個有限的課堂時間內將探究活動的各個環(huán)節(jié)都進行到。我們可根據具體情況，有選擇有重點地進行某一個環(huán)節(jié)的探究。在這一個環(huán)節(jié)中充分地調動學生思維，使學生掌握解決問題的方法，也是有效的探究，如在探究實驗室制取CO2的反應原理時。我們首先提出了問題：怎樣產生并收集CO2？同學們結合已有的知識寫出了許多能夠產生CO2的反映。此時探究的目的就集中到如何從眾多能產生的CO2反應中選擇出既能在實驗室中到達到反應條件，又能產生大量連續(xù)且純凈的氣體，還要方便控制的實驗方案。在這里探究的形式就主要表現為課堂討論。因為在課堂上我們不可能將所有產生CO2的反映逐一做到。而是結合已有的知識來分析哪些方案不合適，找出其缺點。當

6、我們將范圍縮小到了碳酸鹽與酸反應時，選取Na2CO3還是大理石與酸反應，我們可以通過實驗探究來得出：由于Na2CO3為固體粉末，顆粒小且可溶，與酸接觸面積大，反應速率過快不利于控制，故選擇大理石與酸反應。至于為何選用稀鹽酸而不用稀硫酸則通過實驗可以很直觀地看出在稀硫酸與大理石反應產生一會兒氣泡后，氣泡逐漸減少至沒有。大理石上覆蓋了一層白色物質，導致反應停止。由此我們可看出，在一個問題的解決的過程中，探究的形式可以是多樣化的，并不拘泥于實驗探究一種形式。三、在課堂上實施探究性教學的策略如何在化學常規(guī)教學的課堂上實施卓有成效的探究性活動達到點燃學生思維的火花，激發(fā)學生主動參與到探究過程中去呢？我認

7、為應當注意以下策略：1、 設計問題情境，吸引和激發(fā)學生興趣興趣是學生主動學習探究的最大動力，只有激發(fā)學生的學習興趣，使其產生強烈的求知欲望，才能吸引學習并激發(fā)其興趣的問題情境是關鍵，我們有時在課堂上發(fā)現這種現象，即教師提出的探究問題學生熱情不高，被動地按教師設計的方向去進行探究實驗。這種情況下其思維的活躍度可想而知是很低的。因此在組織探究性活動時。首先要設計好問題情境，一下子就能抓住學生的注意力，吊起其胃口，使其產生要弄清楚的欲望。例如：在討論金屬與鹽溶液反應的規(guī)律時，關于較活潑的金屬能將不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來的規(guī)律卻指出了K、Na、Ca三種活潑金屬例外。學生不太理解。所以我們采用了

8、實驗探究的方法，事前不作任何解釋，只是讓學生猜測金屬鈉與硫酸銅溶液反應會有什么現象。大多數學生都會按金屬活動性順序表猜測會有紅色物質出現。而當把金屬鈉塊球投入到硫酸銅溶液中時，大家看到了意想不到的現象：鈉塊變成鈉球在液面上滾動，溶液中出現了藍色沉淀，卻沒有紅色的銅生成！這下學生的注意力一下子都集中到了對產物的分析，以及為什么不生成銅的問題抓住了學生的注意力，使其產生了極大興趣。下面再引導其分析藍色物質是什么。如何產生的。以及安排大家通過鈉與水反應的實驗探究來搞清藍色沉淀的產生這一系列的探究活動就很容易進行了。2、 從滿足學生的認知需求來引入探究在科學探究中，最理想的狀況當然是學生自主發(fā)現問題、

9、提出問題進而進入探究的過程。而有些課堂教學中往往是老師提出問題、學生探究。這樣就形成學生在探究的問題并不是他迫切希望弄清楚的問題。造成一種動力不足。而如果我們教師善于發(fā)現并捕捉學生在學習過程中的認知需求，或者說是其學習過程中的阻滯點則可極大地誘發(fā)其探究動機。在上初中化學中的原子結構理論時，教材及大綱中并未要求講授原子結構理論的形成而只要求記住原子的核式結構。然而在幾屆的教學中，發(fā)現每屆學生都會提出相同的問題：原子結構為什么是這個核式結構？這個核式結構的理論是怎樣來的？如何證明它的正確性？這里就是一個學生學習過程中的“阻滯點”。如果不能滿足學生在此問題上的認知需求，則會造成對此理論懷疑，也會影響

10、對此知識點的識記，而抓住這個問題進行探究也許會有很好的效果。于是我發(fā)動同學們下去查找高中教材，翻閱資料，找到關于原子核式結構的發(fā)現史資料。在課堂上從湯姆生發(fā)現電子到湯姆生提出的棗糕模型，從盧瑟福的離子散射實驗到其提出核式結構一一作了講解。雖然這個過程中主要以老師講解為主。但在這一過程中，同學們循著前人的足跡，在思維上同樣經歷了“提出問題猜想、假設設計方案實驗探索解釋結論”等過程。在這節(jié)課中，他們感受到了前輩科學家智慧的火花，也體驗到了科學研究的方法。更重要的是獲得了思維上的啟迪，使他們明白了化學中的理論都是有實驗事實作支撐的，對其科學素養(yǎng)的形成是有積極意義的。所以滿足學生的認知需求能使探究性教

11、學取得實效。3、 利用學生的認知沖突來構建問題情境 認知發(fā)展機制理論認為認知系統的不平衡或沖突狀態(tài)是學校學習過程中內在的主要動機。大量教學實踐表明，創(chuàng)設這種認知不平衡和沖突確實有利于激發(fā)學生的求知欲望，并有利于維持他們在學習活動中的動力。因此，在課堂教學中，我們應當創(chuàng)設和利用學生的認知沖突和矛盾來構建問題情境，將學生帶入探究活動中。如在二氧化碳的性質一節(jié)的教學中，在演示了向放有階梯形蠟燭的燒杯中倒入CO2氣體，蠟燭由下至上熄滅的實驗后。老師提出了這樣的問題：將一長一短兩支燃著的蠟燭，用燒杯罩起來，哪支蠟燭先熄滅呢？在沒有演示實驗現象前，同學們都會依據CO2密度比空氣大這一已有知識猜測短蠟燭先熄

12、。而當演示現象與大家的猜測相反時，這就構成了與學生已有知識的沖突與矛盾。學生的情緒頓時熱烈起來。每個人都提出了各自的猜測與解釋。在大家的相互討論中才發(fā)現兩個實驗中使蠟燭熄滅的CO2氣體溫度是不一樣的，密度也是不一樣的，熱的CO2會上升，弄清了這個問題后再將這個原理遷移到生活實際中。對于在逃離火災現場中應蹲著離開火場的措施，就不難理解了。前例中關于金屬鈉與硫酸銅溶液反應的探究也是利用了學生認知上的矛盾和沖突來導入探究的。學生在學習了金屬活動性順序表后遇到此問題時會理所當然地認為鈉會將硫酸銅溶液中的銅置換出來。而當他們看到的現象與自己的判斷相反時，探究的動機會大大增強。4、 實驗中的異?，F象和失誤

13、是探究活動的良好素材有些老師在教學中往往覺得科學探究活動的素材和資源不太好找，很傷腦筋。其實大可不必為探究而探究。如果我們明確了探究活動的目的關鍵在于提升學生的觀察、思維、創(chuàng)新能力，在我們身邊是會有許多探究的素材和資源。實驗演示中出現的異常現象和實驗失誤就是很好的探究素材。當實驗中出現與預期現象不符的異常現象時，就自然引發(fā)出問題。而找出出現異常的原因的過程本身就是一個猜測驗證判斷調整再試的探究過程，如： 在學習Cl 離子的檢測時，加稀硝酸的目的主要是為了排除CO32離子的干擾，若有Ag2CO3沉淀生成則加稀硝酸時。Ag2CO3沉淀會溶解，在課堂上講解時，為了說明此問題，向Na2CO3溶液中加入

14、AgNO3作為對比?？墒钱斚蛩贸恋碇屑尤胂∠跛釙r，沉淀卻并未完全溶解。這顯然是出現了異常。但如果抓住這個問題，把出現異常的原因找出來，也許壞事就變成好事。這也就變成了一次探究活動。首先大家猜測可能是什么原因：討論后歸納成兩個方面：（1）可能是HNO3中含有Cl或不是HNO3沒有H，驗證的方法則是分別檢測該HNO3試劑中是否有Cl離子和H（2）可能是Na2CO3溶液中有問題，含有Cl離子，驗證的方法可用確認沒有問題的HNO3再加入Na2CO3與AgNO3溶液反應后的沉淀中，看是否仍有沉淀不溶解的現象。經過實驗探究發(fā)現所用HNO3和Na2CO3中均含有Cl離子，而這些Cl離子從何處而來。同學們有的說是試劑使用時，遭到污染，有的結合查閱資料中提到的自來水經Cl2殺菌后會含有Cl而聯想到配制溶液時是否用的自來水而非蒸餾水等等合理的解釋。如上可見，實驗中出現的失誤甚至運用得好也會成為良好的探究活動素材，這對學生的分析、推理能力以及創(chuàng)新思維也是大有裨益的。5、 探究性活動的課題應與生活實際相聯系，解決生活中的實際問題如餅干中的干燥劑生石灰是否失效的問題。學生們在探究過程中會發(fā)現。當生石灰吸潮全部變成熟石灰后，干燥劑就失效。這個問題實際就轉變?yōu)闄z驗干燥劑中是否還有CaO，如何區(qū)分CaO和Ca(OH)2呢？大家討論后得出：利用CaO遇水時能放熱，就可了解干燥劑是否